curs caldari navale

Upload: claudiu-pandaru

Post on 02-Mar-2016

133 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

Curs Caldari Navale

TRANSCRIPT

  • INSTALATII NAVALE DE FORTPropulsarea navelor se realizeaz ca urmare a existenei unei fore de mpingere care acioneaz asupra organului propulsor al navei si care nvinge rezistena opus de ap naintrii navei. Instalaiile energetice de for se clasific n: - instalaia de for cu abur, care utilizeaz procesul de destindere a aburului pentru acionarea unor maini alternative cu piston sau turbine cu abur; - instalaia de for cu M.A.I. navale; - instalaia de for cu turbine cu gaze; - instalaia de for diesel - electric.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • INSTALAIA DE FOR CU ABUR CONSIDERAII TERMODINAMICE PRIVIND PROCESUL DE PRODUCERE A ABURULUI Una din strile de agregare a apei este starea gazoas, sub form de abur. Aburul se obine ca urmare a desfurrii a dou procese de transformare termodinamic, i anume: evaporarea i vaporizarea. Evaporarea constituie procesul de transformare a apei n vapori la suprafaa lichidului. Micarea brownian a particulelor de ap este caracterizat de variaia n modul si sens a vitezei lor, astfel nct unele prsesc apa, trecnd n spaiul liber (cele cu viteze mari), iar altele se transform din nou n ap. Procesul variaz direct proporional cu temperatura fluidului i cu suprafaa expus mediului exterior. Vaporizarea constituie procesul de transformare a apei n vapori n toat masa fluidului.Apar bule de abur n masa fluidului, caracterizate prin micri violente la suprafaa de separaie fluid - aer, numit oglind de vaporizare, iar o parte din aceste bule trec n spaiul de abur.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • INSTALAIA DE FOR CU ABURProcesul de vaporizare se desfoar la o presiune constant i poate fi descris n diagrama p - V , prezentat n figur:AK -curba lichidului sau curba limit inferioar BK -curba aburului saturat uscat sau curba limit superioar. K -punct critic, caracteriznd parametrii la care fluidul trece instantaneu n abur supranclzit. 1-desemneaz nceperea procesului de nclzire a fluidului pn la temperatura de fierbere. 2 i 3 -apariia primilor vapori.4 -apare aburul saturat umed, coninnd picturi fine de fluid antrenate de vapori. Ca urmare a creterii temperaturii, picturile de fluid din abur se vaporizeaz, formnd aburul saturat uscat. 5 -aburul supranclzit care nu mai conine picturi de ap i care, pentru o aceeai presiune, prezint o temperatur mai mare dect aburul saturat din punctul 6.n aceast diagram de vaporizare intervine noiunea termodinamic de titlu (x), care poate fi interpretat ca prezentnd greutatea aburului uscat dintr-un kg de abur umed.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • INSTALAIA DE FOR CU ABURProcesul de transformare a cldurii n lucru mecanic se realizeaz prin intermediul unei instalaii de for cu abur. Schema de principiu a unei astfel de instalaii este redat n figur: Etapele procesului de lucru: cldarea este alimentat cu ap de ctre pompa1, ap care se nclzete, se vaporizeaz, aburul transformndu-se treptat din abur saturat umed n abur saturat uscat; aburul saturat uscat intr i se destinde n clindrul mainii cu abur 3, producd un lucru mecanic, dup care iese din cilindru, intr n condensatorul 4, avnd pereii reci i ncepe s se condenseze. Apa rezultat din procesul de condensare este preluat de pompa 1 i refulat in caldare, dup care ciclul se repet. Acest ciclu este cunoscut sub denumirea de ciclul Rankine.1 - pomp de alimentare cldri;2 - cldare; 3 - cilindrul mainii cu abur; 4 - condensator

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI NAVALE (continuare) Cldrile navale, reprezentnd agregate termice n care se obine aburul folosit la acionarea mainilor cu piston i a turbinelor n vederea propulsrii navei, se clasific n cinci clase distincte: dup modalitatea n care se realizeaz schimbul de cldur:- cldri acvatubulare;- cldri ignitubulare. dup destinaie:cldri principale (pentru acionarea mainilor de propulsie);cldri auxiliare (pentru acionarea mecanismelor auxiliare i pentru asigurarea aburului de serviciu). dup presiunea aburului: cldri de joas presiune (p < 15 Pa); cldri de medie presiune (p = 15 ..... 29 Pa); cldri de nalt presiune (p > 30 Pa). dup calitatea aburului obinut: cldri cu circulaie natural; cldri cu circulaie artificial (prin intermediul unor pompe de circulaie). dup tirajul cldrii: cldri cu tiraj natural; cldri cu tiraj artificial.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI IGNITUBULARE Sunt generatoare de abur n ale cror tuburi circul, prin interior, gazele rezultate din procesul de ardere a combustibilului, iar prin exterior apa.Cldrile ignitubulare pot fi: cu flacr direct(a); cu flacr ntoars(b); tip locomotiv(c).

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI IGNITUBULARE(continuare) Sunt preferate cldrile cu flacr ntoars datorit gabaritului lor mic i al debitului mare de abur obinut. 1 - arztor combustibil; 2 - tub cu flacr;3 - vatr; 4 - cutie de foc; 5 - plci tubulare; 6 - evile de fum; 7 - perete dorsal; 8 - tirani de fixare ( antretoaze); 9 - camer de fum; 10 - manta cldare; 11 - tubul culegtor de abur; 12 - tirani de fixare a evilor de fum

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARESunt generatoare de abur n ale cror tuburi circul, prin interior, apa supus vaporizrii, iar prin exterior gazele de ardere.Acestea difer, att din punct de vedere constructiv, ct i funcional, de cldrile ignitubulare. Din grupa acestor cldri fac parte cldrile triunghiulare si cldrile cilindrice.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Cldrile triunghiulare sunt formate din dou colectoare inferioare, legate de un colector superior prin intermediul unor tuburi. Arderea combustibilului se realizeaz ntr-un spaiul nchis de form triunghiular, numit focar, situat ntre colectoarele inferioare. Cldrile triunghiulare pot fi: - normale (simetrice, fig. a); ecranate (asimetrice, fig. b). Deosebirea ntre aceste dou tipuri const n numrul inegal de tuburi dispuse n snopuri. La unele cldri se poate aduga un supranclzitor de abur. 1 - arztor;2 - vatr; 3 - colectoare inferioare; 4 -colector superior;5 - snopuri de tuburi; 6 - mantaua cldrii.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Cldrile cilindrice sunt formate dintr-un colector superior i unul inferior, unite prin snopuri de tuburi, care nchid ntre ele un focar de form cilindric. Clasificare: cldri cilindrice normale (fig. a); cldri cilindrice ecranate (fig. b).

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Procesul de lucru

    Elementele componente ale unei cldri acvatubulare sunt: - colectoarele; tuburile; focarul cldrii; arztoarele cu abur sau aer; suprafeele auxiliare: - supranclzitorul de abur; - economizorul.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Colectorul cldrii acvatubulareFocarul cldrilor:a - modul de fixare a crmizilor pe perete vertical ; 1 - crmizi refractare;2 - evi de ap ; 3 - plac de azbest; 4 - tabl de oel interioar; 5 - tabl de oel exterioar; 6 - spaiu de aer; b - vatr la o cldare triunghiular; 1 - colectoare inferioare; 2 - tabl interioar; 3 - tabl exterioar; 4 - prile transversale de susinere a celor dou table; c - vatr la o cldare cilindric; 1 tabl de oel;2 - colectorul inferior; 3 - tuburi cu ap; 4 - crmizi refractare.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Arztor de combustibil pentru cldri:a - arztor cu abur; b - arztor mecanic; c - duze pentru arztoarele mecanice

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Supranclzitoare pentru cldri :a - supranclzitor pentru cldri ignitubulare; b - supranclzitor pentru cldri cu tuburi n form de serpentin; c - supranclzitor pentru cldri cu tuburi n form de bucl; d - supranclzitor pentru cldri cu tuburi cu un singur colector

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Dispunerea suprafeelor auxiliare la o cldare naval

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CLDRI ACVATUBULARE(continuare) Exploatarea cldrilor navale const in:urmrirea presiunii n cldare: -ridicarea presiunii se face la rece ridicarea presiunii se face la cald alimentarea cu ap a cldrii; reglarea combustiei; oprirea cldrii.

    Fenomenele anormale care pot s apar n timpul exploatrii cldrilor sunt : pierderea apei din cldare; supranclzirea local a metalului; spargerea tuburilor cldrilor acvatubulare; eboluiunile (fenomenul de fierbere turbulent a apei n colectorul superior, nsoit de micri ondulatorii ale apei, aruncarea apei n tubul culegtor de abur i ocuri hidraulice n tubulaturile principale i auxiliare).

    Conservarea si curatirea caldarilor

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CALDARINE CU ABUR Sunt generatoare de abur asemntoare cldrilor, dar de dimensiuni si debite mai mici, cu ajutorul crora se obine aburul saturat la parametri medii.

    Clasificare: - caldarine cu combustibil - folosesc energia caloric obinut n urma arderii unui combustibil lichid; - caldarine recuperatoare - folosesc energia caloric obinut prin acu-mularea gazelor de evacuare de la motorul principal.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CALDARINE CU COMBUSTIBIL Sunt generatoare cu abur asemntoare cldrilor acvatubulare, dar au gabarite mici. Ele au n dotare arztoare mecanice cu combustibil lichid, accesorii i armturi necesare unei cldri normale, mai puin colectorul de abur si placa calmat iar unele sunt prevzute cu prenclzitoare de combustibil la arztor.

    1 - colectorul superior; 2 colectorul inferior; 3 - focarul; 4 - vatra din crmid refractar; 5 - arztorul; 6 tubulatur ntre colectorul inferior si cel superior, prin care circul ap; 7 camera de fum; 8 - eapamentul pentru gazele de ardere; 9 tub de con-ducere a combustibilului spre focar; 10 - mantaua caldarinei; 11 autoclavele; 12 - capacele de vizitare.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

  • CALDARINE RECUPERATOARE Sunt generatoare de abur asemntoare cldrilor cu circulaie fortat care vaporizeaz apa cu ajutorul cldurii colectate din gazele de evacuare ale motorului principal.

    1 evaporatorul; 2 - separatorul de abur; 3 - serpentine cu ap; 4 - ventil de acces a gazelor de la motor spre co; 5 - tubulatur de refulare a apei; 6 - tubulatur de recirculare a amestecului ap - vapori spre separator; 7 - pomp de presiune; 8 - galerie de evacuare; 9 - colector de gaze pentru co; 10 - tubulatur spre consumatorii principali; 11 - tubulatur spre consumatorii auxiliari; 12 - difuzor de scurgere rapid a gazelor de evacuare spre co.

    Prof.dr.ing. Mariana Panaitescu

    Prof.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana PanaitescuProf.dr.ing. Mariana Panaitescu